科学的社会功能 [英]j[1].d.贝尔纳-第52章
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动力储存
更重要的是需要找到某种方法来储存电能，其效率和我们目前的蓄电池一样高，但费用、重量、体积却要小得多，而且使用起来更为方便。对具有极高电介常数的电介质进行研究，也许就能解决这个问题。某些新型塑料就拥有这么高的电介常数。此外，人们也许会发现一种带有巨大能量负荷的恒温可逆化学反应。还有一个办法就是发展隔热方法，以便在大大高于或低于常温的温度下，多多少少是无限期地保存大量物质，作为可资利用的能量储备。在各种工业生产上广泛使用液态氧、液态甲烷，就有可能把能量的储存和重要工业产品的产生过程结合起来。电力的有效储存不但会意味着大量节约电力生产的资本，而且也有助于取消汽车和飞机的效率极低的小型发电单位。
电力的应用
电力问题的另一个方面是质的问题。应用电力的方式显然和电力数量本身同等重要。迄今我们仍然处于这样一个阶段：不论是原动机或者电动机的旋转都必须转换成我们所需要的曲柄或螺杆的运动。假如我们有办法迅速产生压力或拉力来进行敲击、突然的牵拉，或者推动液体或气体流动之类作业，而且可以在牵涉液体运动的场合取消活动机械部件的话，那就好多了。第一个问题涉及研制同动物肌肉活动相当的某种电气或液体推动装置。气钻之类现有方法的机械效率还很差。合理设计液压机的新发展可能克服这个困难。我们有理由相信，利用频率可变的电流工作的可能性会成为解决有效率的往复运动问题的另一个方法。由于使用旧生产方法的既得利益集团的阻挠，这个方法一直没有得到发展。还有一个可能性就更加引人入胜了。那就是建立某种胶体体系，气张力可随电流而改变，不过要做到这一点，我们还需要对肌肉的物理—化学性质有多得多的了解。
流体动力学——火箭飞行
解决第二个问题，即没有活动部件的液体流动的问题，同在更大程度上利用流体动力学的潜力的整个趋势是一致的。我们已经听到有一些谣传说，有一种强大的飞机，内部装着一个没有引擎或推动器的喷射气系统，把空气吹到机翼，以便产生使飞机升空所必需的空气流通量。现代火箭就是沿着类似方向发展的。发明火箭起初是为了探索高层大气，不过后来则着眼于空间飞行。目前所遇到的困难是巨大的，事实上差不多是不可克服的，因为我们不知道有什么能源达到极高浓缩程度，以致可以使自己的重量脱离地球引力场。人们提出来但还没有试验过的唯一办法，是一种相当笨拙的办法，那就是使用体积逐渐变小的多级火箭。不过目前在世界许多国家中还有不少认真的工程师正在猛攻这个问题。我们没有理由说这个问题无法解决，就象在十八世纪初叶没有理由说人类永远无法飞行一样。这一方面的最终发展可能还要求助于新的原理，当然这便是为什么这种表面上看来没有希望的事业不论是否达到最初的目标总是值得一试的主要原因之一。如果我们找到一种切合实际的办法，可以产生定向的分子束、或者最好是中子束，这个问题就会完全解决，我们将会在同时获得可以普遍应用的浓缩能源。
工程
工程师职业总是和科学密切关联的。过去和今天不少大科学家，如狄拉克和爱因斯坦，在开头都是工程师，相反的情况几乎也是同样司空见惯的。不过工程师职业在不少方面仍然是一个传统性质的职业，而不是科学性质的职业。还没有人认真考虑过或者利用过把科学大规模应用于工程的可能性。不过在美国及苏联都有迹象说明这种情况正在改变中。早其的工程问题就土木工程而言主要是怎样用新材料把建造道路和桥梁等古代技术移用于大规模营造的新需要上去的问题。就机械工程而论，早期的工程问题则涉及用机械方法尽量模仿人力操作过程，以便提高效率和速度。老的模型象几乎一切人类传统一样，在从理性观点来看已经变得完全不必要以后很久，仍然被人们使用着。
合理的机器 现在已经可以看出，在工程学中，特别是在机器制造中，已经有了另外一系列可能性，可以用科学方式而不是用传统方式加以利用。一旦提出了需要进行哪一类具体作业的课题，就应当有可能找出安装起来和工作起来都最经济的活动部件的排列方法。数学的发展、尤其是计算机的最新发展可以为此提供钥匙。计算机要解决的那一类方程式从本质上来说同生产过程中所遇到的方程式很相似。这种设计合理的机器会实际证明比现有的机器轻便而且简单得多。实际上，一当需要大规模生产机器时，工程技术就不能不采用这些发明。
有智慧的机器 可是科学还能提供更多的东西。老机器的主要特征是它的动作极为刻板，其结果，不但机器只限于处理体积和形状大致一样的常见产品，而且必须使用过多的简单手工工序。现代化机器不但应该能处理丝毫不差的重复工序，而且还应该能处理大体相似的重复工序。只要更多地使用科学所能提供的新式感官和控制装置，特别是光电管之类电气装置，以代替看管工人的眼睛，就可以做到这一点。一部机器运行起来既有敏锐感觉又有灵活性，就接近于完全自动化了。如果我们能使机器在某种程度上自行修理，即自己找出、弹出和更换损坏了的部件，那就更前进了一步。认为这种机器必然十分复杂，用起来很不经济的想法是错误的。
首先，如果设计得法，实际结果将是机器更为简单；其次，我们必须记着：人们总是得把目前的机器效率和价廉而单调的手工劳动加以权衡比较；雇用男女工人从事工作而又不能充分利用他们的潜力也总是浪费的事；第三，只要有计划地发展工业就能消除设备废弃的危险。在目前的制度下，这种危险要末促使人们匆匆忙忙地制造某些机器，又加以无情废弃；要末促使人们奉行完全不能利用现有潜力的保守主义。
土木工程
在土木工程方面，我们可望大大扩大作业规模，这是由于我们必须解决一些更大的问题的缘故。这些问题还促使我们有可能制造出大功率的机器和新的材料。有了对城市和乡村的全面规划，土木工程和建筑学就有再度合为一体之势。这对双方都是有好处的。我们至今还没有从一开始就是根据居民的生活和工作需要设计出来的、规划合理的城市。列奥纳多·达·芬奇在四百五十年前就设计过这样的一个城市，可是至今我们还是不得不在旧有城市中心的基础上修修补补过日子。应该把建筑物、道路、桥梁和隧道组成一个完整的、协调的交通体系。土木工程师在塑造地球表面方面、在开垦土地、扩大灌溉和水力发电以及在改变气候方面都有更大的任务。
化学工业
随着时间的进展，致力于生产物质和材料的各种工业终于在经济中占有越来越重要的地位了。起初，木材或泥土之类材料都是就地取材就地使用；以后就有了用简单粗糙的方法制造出来的材料，如金属或玻璃等。我们现在开始明白，供直接消费，即生物学消费的物质，或者作为能源而为人们所需要的物质，如食物、人造肥料或焦炭等，以及由于具有各种机械性能而为人们所需要的物质，如纺织品、橡胶和纸等，从本质上来说都是化学工业的产品。将来我们可能也要几乎完全依靠化学工业来供应生物性和工业性物资。到那时，化学工业将在经济中占有中心地位。
不用说，科学的发展和化学工业的发展有密切关系，不过人们并不充分明白，化学工业是建立在十九世纪的科学的基础上的；我们还没有开始利用二十世纪的量子大革命为化学带来的大得多的理论上的和实用上的可能性。我们的重化学工业有很大一部分都过时了，要使它现代化，就需要人们对重化学工业的职能采取大不相同的态度。阻碍化学工业发展的事实是：它仅是使用化学方法的一系列行业——纺织、制纸、橡胶工业等——之一。如果把这类工业的一切化学生产过程以及化学工业本身都置于统一管理之下，如果把这个体系看作是一个有机的整体，而不是向靠了某些传统存在的市场供应中间阶段成品，就可以把许多中间性生产过程和产品取消，并大量节省原料和劳动力。例如在1932年，一共生产了八十万吨硫酸，其中有163D000吨被用来制造硫酸氨。而硫酸氨其实可以直接制造出来，不必经过制造硫酸的中间阶段。不幸，世界化学工业目前在前进道路上遇到很大障碍，因为它不得不在平时维持一个不经济的结构，目的是为了在战时迅速转而生产炸药和毒气。因而就不得不为这类目的维持生产硫酸的潜在能力。事实上，为了维持化学工业的利润，在工业生产过程中浪费化学品的现象不是受到制止，而是受到鼓励。
为了需要而规划物质的生产 如果化学工业成为一个全面的工业综合体的组成部分，就有可能摆脱传统，为了最基本的需要而进行合理规划。所用的材料和生产这些材料的方法都要发生变化。化学工业的最终产品有两类：由于它们具有的化学性质而为人们所需要的产品，如食物、燃料、溶剂、肥皂以及狭义的化学品；由于它们具有的机械性质或加热可熔化的性质而为人们所需要的产品，如玻璃和橡胶。关于第一类，我们可以说，在将来，品种和供应量都会大大增加，价格也会更加便宜。过去重化学工业集中力量大量生产硫酸和碱之类少数通用化学品；现在的趋势是有选择地生产比较适合特定用途的化学品。化学内部的新发展以及更加一体化的化学生产的新发展，都会为这种趋势提供推动力。
食品生产 可以预计，在借助催化剂用最简单的原料煤和空气制造复合物质方面，会有最惊人的发展。将来煤作为化学工业原料的重要性可能远远超过它作为动力来源及家庭取暖能源的重要性。高压在化学中的应用才刚刚开始；这会大大扩大产品种类。人们已经开始着手用化学方法制造食物。虽然这在技术上是可能的，不过除非为了备战，在今后一段很长期间，它不会比用生物方法生产食物更为经济或方便。但是食品工业一定会越来越多地采用化学方法。食品的加工、储藏和烹调的不同阶段都将用化学方法来控制。这就意味着化学工业愈来愈倾向于采用生物化学方法。这一趋势一定会影响其他工业，并在有控制的条件下接近酶合成有机物质的过程。这样最后就可能制出味道和营养价值都高于天然食品的复合物质。
药品 用合成方法制造荷尔蒙、维生素和特种杀菌剂等具有高度和特殊生物作用的药品，以代替原来从动植物中提取的药物并扩大其品种范围，是十分重要的。的确，这些物质需要量不会很大，但价格却需要很低，使人人都买得起。
这就要求对精密化学工业进行相当大的改组，并使它同化学和生理学的科学发展保持更密切的关系。我们现有的药典从本质上来说是建立在传统经验和神秘医学理论基础上的。应该代之以崭新的药典，其中载有的药物的作用要通过临床和生化研究的通力合作为人们彻底了解。但是新药物将不但用于狭义的治疗，而且将用来对生理和心理状态进行更有意识的控制。人类服用通用药物酒精已经太久了；我们为了应付各种紧急情况或为了娱乐可以使用一些不致上瘾的药物。
化妆品 化妆品和洗涤剂的生产是化学工业的一个很大的而且日益增长的组成部分。现在，在化学工业界，有人正在利用人们虚荣心和势利心理进行一种特别令人不愉快的讹诈，丝毫不顾及生理学的基本原理。可以肯定，如果化学工业充分组织起来，为消费者服务，而不是为利润服务的话，就有可能使人们打扮得又整洁又漂亮，而费用和麻烦却要比现在大大减少。在大多数情况下，更为合理的方法是研究和控制保持肤色红润的生活条件，而不是企图从外部改变人的外貌。在需要美容的范围内，倒值得我们去寻找和制造比目前使用的质地差而粗糙的化学品更接近天然皮肤产物的物质。肥皂就是自从日耳曼蛮族用来染红头发以吓唬敌人以来，一直基本上不变地被人们使用着的化学品的一个典型例子。
它的洗涤作用还好，不容易同大多数的水混和，对皮肤的作用过于粗糙。我们需要另外一种具有中和性质的、可溶解的、具有表面活性的物质，可能是甾醇或胆酸一类的物质。它可以起肥皂的一切功能而没有肥皂的缺点。
废物处理 化学工业应该象关心生产新物质那样关心废物处理。随着工业的增加和人口的集中，这个问题变得越来越急迫了。目前我们正在不断丢弃相当可观的一部分可供消费的物资，而且在这样做的时候还把城市和农村的舒适环境都破坏无遗。这在很大程度上是一个社会组织和管理的问题，不过化学工业能提供手段，使这种管理变得有效而且有价值。烟和有害的灰尘以及气体是一切城市的不快和疾病的一部分主要原因。通过使用适当的燃料和制备方法，可以在产生的地方制止大部分烟尘废弃散发出来。其余的可以用电气方法或其它方法加以搜集。这些处理过程，虽然总是着眼于社会利益，但只有对大型企业来说在生产上才是上算的，因此，禁止散发烟尘废弃的结果将使容易产生公害的工厂集中起来成为大型企业。回收有用的付产品也是一种节约。随着煤烟进入空气的腐蚀性硫酸数量几乎等于整个化学工业的产量。英国的家庭火炉是主要的公害来源。在重新改造房屋和家庭取暖办法以前，只有广泛使用无烟燃料才能解决这个公害。另一种家庭常见的浪费现象所以值得重视与其说是因为那是一种公害，不如说是因为那是一种损失。由于扩大使用金属罐、玻璃容器及纸质容器，给已经很困难的动植物垃圾处理工作又增添了一个几乎无法忍受的负担。城市有了一个分类挑拣废物的良好机构，所有这一切都可以由化学工业回收或利用。工业废物和下水道是一个更加急待解决的问题。我们正在把磷一类的重要元素及有价值的复合化学品丢掉，污染江河湖海。通过生化控制方法和细菌控制方法，我们不但可以使这一切废水废物都变得没有害处（目前，我们对一部分废水废物已经做到这一步），而且可以回收利用其中很大的一部分。我们应该明白，工农业和人类生活的整个物资吞吐都需要用化学方法加以积极管理。如果做到这一点，不用相应增加原料产量，就能使商品增加好多倍。
新材料 不过正是在制造新材料方面，现代化学工业才最突出地显示出它的力量。我们已经有了一些可以成功地代替天然产品的材料，如人造丝和电木之类的塑料；这个趋势可能变得越来越普遍。理论化学、特别是结构化学和胶体化学的进展，将使人们有可能根据所需要的性质来设计物质的结构。这个过程会象设计建筑物或机器那样直截了当。物质的确是可以加以构造的，不过建造单位是原子或分子，而不是成型材料的块块和条条。不论是为了直接供人们使用还是为了供某种
